DE3605970C2 - Schnellwechselfutter für Werkzeuge - Google Patents

Schnellwechselfutter für Werkzeuge

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schnellwechselfutter für Werkzeuge, z. B. Bohrer, Fräser od. dgl., insbesondere für einen automatischen Werkzeugwechsel, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Es sind Bohrfutter der eingangs genannten Art bekannt (DE-OS 17 77 171), bei denen die Verriegelungselemente aus Kugeln bestehen, die einer­ seits die axiale Verriegelung und andererseits die drehmoment­ übertragende Kupplung des in den Futterkörper eingesetzten Werkzeugträgers bewirken. Die Verriegelungselemente werden über eine äußere Schalthülse radial nach innen gezwungen und bei gegensinniger Verschiebung der Schalthülse soweit freigegeben, daß beim Herausziehen des Werkzeugträgers die Verriegelungs­ elemente unter Freigabe des Werkzeugträgers radial nach außen auswandern können. Ein derartiges Schnellwechselfutter baut relativ lang und im Durchmesser relativ groß. Das damit gefaßte Werkzeug hat dadurch eine relativ große Vorbaulänge ab Spindel­ lagerung in der Maschine. Durch diese Länge ist eine Begrenzung der möglichen Arbeitsdrehzahlen bei der Bearbeitung gegeben, um noch die geforderte Genauigkeit zu gewährleisten und die Belastung der maschinenseitigen Spindel in Grenzen zu halten, insbesondere beim Bohren ohne Bohrbuchsen. Ein anderer wesentlicher Nachteil liegt darin, daß sowohl beim Ein­ stecken des Werkzeugträgers und dessen Verriegelung oder Kupplung als auch beim Entriegeln bzw. Entkuppeln und Herausziehen jeweils an der Schalthülse axiale Schiebekräfte angreifen müssen, weswegen schon dadurch bekannte Schnellwechselfutter einem automatischen Werk­ zeugwechsel mittels Roboter od. dgl. Handhabungsautomat schlecht zugänglich sind. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß zum Entkuppeln bzw. Kuppeln jeweils große axiale Verschiebewege von der Schalthülse durchlaufen werden müssen, was große Werkzeugwechselzeiten bedingt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schnell­ wechselfutter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, das axial und radial klein baut und kompakt ist und dadurch höhere Drehzahlen bei der Be­ arbeitung zuläßt mit zugleich hoher Rundlaufgenauigkeit und Reduzierung der Spindelbelastung und bei dem ein automatischer Werkzeugwechsel mit kurzen Wechselzeiten möglich ist und ein Verriegeln eines eingesteckten Werkzeugträgers zugleich beim Einstecken selbsttätig ohne die Notwendigkeit eines Angriffs an und einer Ver­ schiebung der Schalthülse geschieht, die lediglich zum Entriegeln oder Entkuppeln axial zu verschieben ist, wobei sich extrem kurze axiale Verschiebewege für die Schalthülse ergeben.
Die Aufgabe ist bei einem Schnellwechselfutter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art gemäß der Erfindung gelöst durch die Merkmale im Kennzeichnungs­ teil des Anspruchs 1. Durch die in den schrägen Quer­ schlitzen verschiebbaren und gesteuerten Querbolzen ist beim Einstecken des Werkzeugträgers ein selbsttätiges Verriegeln möglich, ohne daß hierzu die Schalthülse verschoben werden muß. Die Verriegelung erfolgt im Zuge der axialen Einsteckbewegung und selbsttätig. Dadurch wird das Schnellwechselfutter besonders für einen automatischen Werkzeugwechsel mit Roboter od. dgl. Handhabungs­ automaten geeignet. Von Vorteil ist ferner, daß das Schnellwechselfutter im Durchmesser sehr klein und kompakt gehalten werden kann und insbesondere aufgrund der schrägen Querschlitze und so gesteuerten Querbolzen auch axial sehr kurz baut. Durch diese ermöglichte kurze Baulänge sind hohe Drehzahlen bei den Bearbeitungs­ vorgängen möglich ohne Einbußen an Genauigkeit und ohne erhöhte maschinenseitige Spindelbelastung. Im Gegenteil kann die Spindelbelastung reduziert und die Genauigkeit noch gesteigert werden und dies bei ermöglichten wesent­ lich höheren Drehzahlen bei der Bearbeitung. Durch den Schrägverlauf der Querschlitze und die so gesteuerten Querbolzen ergeben sich nur kleine axiale Wege sowohl für die Verriegelung eines eingesteckten Werkzeugträgers als auch zur Verschiebung der Schalthülse und Her­ stellung der Entriegelstellung. Durch diese extrem kurzen axialen Wege zum Verriegeln bzw. zum Schalten der Schalthülse und Entkuppeln wird das Schnellwechsel­ futter besonders für den automatischen Werkzeugwechsel mittels Roboter od. dgl. geeignet. Die erreichten kurzen Schaltwege führen zu einer Reduzierung der Wechselzeiten und damit der Leerzeiten. Die Erfindung schafft ferner die Voraussetzungen für einen vollautomatischen Werk­ zeugwechsel mittels Greifern eines Werkzeugwechslers. Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße Schnell­ wechselfutter entweder mit seinem Futterkörper direkt maschinenseitig angesetzt werden kann oder statt dessen auch als Einsatz oder Vorsatzgerät ausgebildet sein kann, der dann seinerseits mittels eines geeigneten Halters in der Maschine gehalten wird. Die Schalthülse kann auf ein Ringelement mit kleiner axialer Abmessung reduziert werden, das die axial an den überstehenden Enden der Querbolzen anliegende Ringfläche trägt. Die Umschließung und Abdichtung des Futtergehäuses im Bereich der Quer­ bolzen kann mittels Manschette od. dgl. erfolgen und muß nicht zwingend zugleich über die Schalthülse geschehen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß mit kurzen Werkzeu­ gen, z. B. Bohrern, und dabei ohne Bohrbuchse gearbeitet werden kann.
Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Ansprüchen 2-6. Durch die an die axiale Ringfläche anschließende Ringausnehmung der Schalthülse ist zugleich eine äußere Umfangssicherung geschaffen, die ein völliges Heraustreten der Querbolzen aus den Querschlitzen beim Entriegeln verhindert.
Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Ansprüchen 7 und 8. Hierdurch ist mit einfachen Mitteln ein dichter Abschluß des Futtergehäuses nach außen gewährleistet und verhindert, daß Kühl- und/oder Schmiermittel oder Schmutz von außen eindringen können.
Von Vorteil ist ferner die erfindungsgemäße Ausbildung gemäß Anspruch 9. Bei einem automatischen Werkzeugwechsel mit Roboter kann der Greifer entweder in der Umfangsnut des Ringflansches oder am axialen Ende der Schalthülse an der dortigen Schrägfläche angreifen.
Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Ansprüchen 10-18. Hierdurch ist eine sichere Dreh­ momentübertragung gewährleistet, wobei der dazu nötige Formschluß zuverlässig und schnell beim Einsetzen des Werkzeugträgers selbsttätig erzielt und beim Werkzeug­ wechsel mit Herausziehen des Werkzeugträgers selbst­ tätig wieder aufgehoben wird. Beim Einsetzen des Werk­ zeugträgers finden die Mitnahmekörper, insbesondere Kugeln, selbsttätig ihren Platz in den Vertiefungen. Sollte beim Einstecken eine Relativdrehlage vorliegen, bei der statt der Vertiefungen die diese voneinander abteilenden Erhöhungen in den Bereich von Mitnahmekörpern, insbesondere Kugeln, gelangen, bahnen sich die Kugeln selbsttätig ihren Weg in die benachbarte Vertiefung, mit demgemäßer relativ geringer, dadurch erfolgter Drehung des Werkzeugträgers relativ zum Futterkörper. Die Drehmomentübertragung ist verschleißarm, zuverlässig und durch kurze relative Axialverschiebung herstellbar bzw. trennbar.
Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Ansprüchen 19 und 20. Der Steilkegel unterstützt die erreichte kurze kompakte Bauweise und gewährleistet im eingesteckten Zustand eine hohe Rundlaufgenauigkeit und Eignung des Schnellwechselfutters für große Dreh­ zahlen. Ferner unterstützt der Steilkegel die leichte und vor allem schnelle Kuppelbarkeit bzw. Entkuppelbar­ keit. Außerdem ist zuverlässig ein axial sowie radial spielfreier Sitz des Eingriffskörpers in der Aufnahme gewährleistet mit reproduzierbarer Axialposition darin.
Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Ansprüchen 21-23. Die Kopffläche am vorderen Ende des Eingriffskörpers erleichtert einerseits beim Einstecken das Verdrängen der Querbolzen und damit die selbsttätige Verriegelung. Andererseits wird die Kopf­ fläche zugleich als Kegelfläche zur Herstellung des axial und radial spielfreien Sitzes des Werkzeugträgers herangezogen.
Durch die Erfindungsmerkmale in den Ansprüchen 24-26 ist mit einfachen Mitteln trotz der ermöglichten radial kompakten Bauweise eine innere Kühlmittelzuführung ge­ schaffen.
Von Vorteil sind ferner die Erfindungsmerkmale in den Ansprüchen 27-30. Diese machen das Schnellwechsel­ futter besonders geeignet für den automatischen Werk­ zeugwechsel z. B. mittels Roboter. Dessen Greifarme können am Ringflansch angreifen. Die relative Drehbar­ keit zwischen Ringflansch und Werkzeugträger macht es möglich, daß beim Einstecken die Herstellung der Dreh­ momentübertragung selbsttätig auch dann geschieht, wenn Erhöhungen zwischen den Vertiefungen auf die Mitnahme­ körper, insbesondere Kugeln, auftreffen sollten. Die Kugeln bahnen sich über die Rinnen dann einen Weg in die benachbarte Vertiefung unter geringfügiger Drehung des Werkzeugträgers relativ zum im Greifer festge­ haltenen Ringflansch. Der Ringflansch des Werkzeug­ trägers zusammen mit dem Ringflansch der Schalthülse und/oder der vorderen Schrägfläche dieser schaffen die Voraussetzungen dafür, mit einem Kombinationsgreifer ein Entkuppeln und Kuppeln des Werkzeugträgers zu er­ möglichen, wobei beim Entkuppeln die Schalthülse vom Greifer axial in die Entriegelungsstellung verschoben wird, z. B. durch paralleles Schließen zweier Greif­ backen des Greifers, und dabei zwischen zwei benach­ barten Greifbacken der Ringflansch des Werkzeugträgers gefaßt wird. Wenn beide Greiferpaare federbelastet und relativ zueinander verschiebbar sind, so kann das den Ringflansch des Werkzeugträgers umfassende Greiferpaar dann, wenn die Schalthülse vom anderen Greiferpaar in die Entkuppelstellung verschoben worden ist und in dieser Stellung gehalten wird, vom anderen Greiferpaar axial z. B. unter Federkraft abrücken und dadurch den Werkzeugträger aus der Aufnahme zumindest soweit herausziehen, daß ein Freigeben der Schalthülse hiernach nicht zu einer erneuten Verriegelung führt. Zum Ein­ stecken und Verriegeln eines neuen Werkzeugträgers kann ein Greiferpaar an dessen Ringflansch angreifen und den Werkzeugträger koaxial in die Aufnahme bis zur Herstellung der Verriegelung einstecken.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von den in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen axialen Schnitt mit teilweiser Seitenansicht eines Schnellwechselfutters mit darin ver­ riegeltem Werkzeugträger, zu dem auf der anderen Seite der Längsmittelachse eine Variante gezeigt ist,
Fig. 2 eine gegenüber der Darstellung in Fig. 1 um 90° gedrehte, teilweise geschnittene Seitenansicht des Schnellwechselfutters ohne Werkzeugträger,
Fig. 3 eine stirnseitige Draufsicht des Schnell­ wechselfutters ohne Werkzeugträger in Fig. 1,
Fig. 4 eine stirnseitige Draufsicht allein des Werkzeugträgers,
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines Teiles des Schnellwechselfutters und eines Greifers eines Werkzeugwechslers zu Beginn des Entriegelungsvorganges,
Fig. 6 eine Ansicht in Pfeilrichtung VI in Fig. 5.
In den Zeichnungen ist ein Schnellwechselfutter 10 für Werkzeuge, insbesondere für Bohrer oder auch für anders geartete Werkzeuge, wie Fräser, Schleifstifte od. dgl., gezeigt, das insbesondere für einen automatischen Werk­ zeugwechsel, vorzugsweise mittels Robotern od. dgl. Handhabungsautomaten, geeignet ist.
Das Schnellwechselfutter 10 weist einen rotations­ symmetrischen Futterkörper 11 mit endseitigem Be­ festigungsflansch 12 und Hülsenteil 13 auf, in dem eine zentrale innere Aufnahme 14 enthalten ist, in die ein koaxialer Werkzeugträger 15 durch einfaches Ein­ stecken in Pfeilrichtung 16, d.h. in Richtung zum Be­ festigungsflansch 12 hin, mit einem Eingriffskörper 17 eingeführt werden kann, der darin radial und axial spiel­ frei aufgenommen und in reproduzierbarer Stellung ver­ riegelt wird. Die Innenfläche 18 der Aufnahme 14 sowie die Außenfläche 19 des Eingriffskörpers 17 verjüngen sich zumindest auf einem Axialbereich oder auf zwei axial in Abstand voneinander befindlichen Axialbereichen in Einsteckrichtung gemäß Pfeil 16 etwa kegelstumpf­ förmig, wobei beide den gleichen Steilkegel aufweisen, dessen Kegelwinkel unterhalb der Selbsthemmung liegt.
Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind statt dessen die Innenfläche 18 und die Außenfläche 19 zylindrisch, wobei der eingesetzte Werkzeugträger 15 dadurch reproduzierbar axial plaziert ist, daß er mit einer axialen Ringfläche an einer zugeordneten axialen Widerlagerfläche des Futterkörpers 11 zur Anlage kommt.
Zum axialen Verriegeln in der eingesteckten Stellung gemäß Fig. 1 dienen Verriegelungselemente, die hier in besonderer Weise aus zumindest zwei Querbolzen 20, 21, Rollen, Walzen oder dergl. bestehen. Diese sind im Futterkörper 11 radial und zugleich axial verschiebbar gehalten. Sie können daher beim Einstecken des Eingriffs­ körpers 17 selbsttätig radial und überlagert axial ausweichen und hiernach gegensinnig in die Verriegelungs­ stellung (Fig. 1) unter axialer Verriegelung des Werk­ zeugträgers 15 im Bereich seines Eingriffskörpers 17 zurückgehen.
Der Eingriffskörper 17 weist etwa auf halber axialer Länge eine im Querschnitt etwa trapezförmige äußere Ringnut 22 auf, durch die die kegelstumpfförmige Außen­ fläche 19 in zwei axial benachbarte Kegelabschnitte unterteilt ist. Die Breite der Ringnut 22 entspricht zu­ mindest etwa dem Durchmesser der Querbolzen 20, 21. Von Bedeutung ist von der Ringnut 22 deren in Einsteck­ richtung vordere Nutflanke, die eine schräge Umfangs­ fläche 23 bildet, hinter der beim Einstecken des Eingriffs­ körpers 17 in die Aufnahme 14 die Querbolzen 20, 21 einschnappen können, unter Anlage an der Umfangsfläche 23, wobei bedingt durch den Schrägverlauf der Umfangsfläche 23 eine axiale Kraftkomponente erzeugt ist, mittels der der Eingriffskörper 17 in Pfeilrichtung 16 in die Aufnahme 14 hineingezogen wird und bleibt.
Auf dem Futterkörper 11 sitzt außen eine darauf ver­ schiebbar geführte Schalthülse 24, die hier allein zum Entriegeln der Querbolzen 20, 21 und zum geschützten und dichten äußeren Abschluß der außen befindlichen Elemente des Futterkörpers 11 dient. Die Schalthülse 24 ist in Fig. 3 der besseren Übersicht wegen weggelassen. Mittels dieser sind die Querbolzen 20, 21 in der in Fig. 1 gezeigten Verriegelungsstellung zum Entriegeln des Werkzeugträgers 15 beaufschlagbar. Dieser ist in der verriegelten Stellung in Drehrichtung drehmoment­ übertragend mit dem maschinenseitig rotatorisch ange­ triebenen Futterkörper 11 gekuppelt.
Der Werkzeugträger 15 enthält am anderen, dem Eingriffs­ körper 17 abgewandten Ende eine Aufnahme 25, die hier aus einer Kegelbohrung besteht, in der eine Spannzange 26 eingesetzt ist, in der das nicht gezeigte Werkzeug, z. B. ein Bohrer, fest eingespannt ist. Das Werkzeug schlägt dabei zur Vorgabe der axialen Einstecktiefe an einer Einstellschraube im Werkzeugträger 15 an.
Die beiden Querbolzen 20, 21 sind innerhalb einer gemeinsamen Diametralebene in Abstand voneinander angeordnet. Sie liegen einander gegenüber und verlaufen etwa parallel zueinander, was jedoch nicht unbedingt zwingend ist. Dabei sind die Querbolzen 20, 21 jeweils einer Sekante folgend innerhalb eines schrägen, nach innen zur Aufnahme 14 und nach außen zur äußeren Umfangs­ fläche 27 des Futterkörpers 11 hin offenen Querschlitzes 28 bzw. 29 beweglich gehalten. Die schrägen Quer­ schlitze 28, 29 verlaufen in Schrägebenen, die entgegen der Einsteckrichtung des Eingriffskörpers 17 gemäß Pfeil 16 etwa keilförmig zulaufen. Die Querbolzen 20, 21 sind im zugeordneten Querschlitz 28 bzw. 29 derart gehalten, daß jeweils die Enden 30, 31 des Querbolzens 20 bzw. 32, 33 des Querbolzens 21 beidseitig aus dem zugeordneten Querschlitz 28 bzw. 29 herausragen und über die äußere Umfangsfläche 27 des Futterkörpers 11 überstehen, während ein mittlerer Abschnitt 34 bzw. 35 zumindest in der verriegelten Stellung gemäß Fig. 1 oder auch in der zur Aufnahme eines einzusteckenden Ein­ griffskörpers 17 bereiten Stellung gemäß Fig. 2 und 3 durch den Querschlitz 28 bzw. 29 hindurch radial nach innen und in die Aufnahme 14 hinein vorsteht. Die über­ stehenden Enden 30 bis 33 sind auf der Axialseite, die zum Befestigungsflansch 12 hinweist, mittels Federkraft derart beaufschlagt, daß die Querbolzen 20, 21 entlang dem jeweiligen schrägen Querschlitz 28 bzw. 29 radial nach innen und überlagert axial gegensinnig zum Pfeil 16 gezwungen sind. Auf der gegenüberliegenden Axialseite sind die überstehenden Enden 30 bis 33 von einer benach­ barten axialen Ringfläche 36 zum Entriegeln gegensinnig zur Federkraft, also in Richtung des Pfeiles 16, aus dem schrägen Querschlitz 28 bzw. 29 heraus verschiebbar. Die axiale Ringfläche 36 kann an einem Schiebering sitzen. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ringfläche 36 einstückiger Bestandteil der Schalthülse 24. Die Feder­ kraft wird von einer Feder 37 erzeugt, die hier als zylindrische Schraubenfeder ausgebildet ist und mit einem Ende an einem Bund 38 des Futterkörpers 11 axial abgestützt ist. Mit ihrem anderen Ende drückt die Feder 37 auf einen Ring 39, der dort, wo die über­ stehenden Enden 30 bis 33 der Querbolzen 20 bzw. 21 über die Umfangsfläche 27 überstehen, an diesen Enden 30 bis 33 aufliegt und abgestützt ist. Die Feder 37 wirkt als Druckfeder und steht unter Spannung.
Etwa im Axialbereich der Querbolzen 20, 21 und an­ schließend an die axiale Ringfläche 36 weist die Schalt­ hülse 24 eine innere Ringausnehmung 40 auf, deren Innen­ durchmesser groß genug gewählt ist, damit die Querbolzen 20, 21 Platz bei der Verschiebung aus dem Querschlitz 28 bzw. 29 radial nach außen haben, da dann ja die über­ stehenden Enden 30 bis 33 radial weiter nach außen wandern. Durch die Ringausnehmung 40 sind die Querbolzen 20, 21 mit ihren überstehenden Enden 30 bis 33 im nach außen herausgeschobenen Zustand zugleich gegen völliges Austreten aus dem Querschlitz 28 bzw. 29 gesichert. Durch eine Anfasung der Enden 30 bis 33 wird ein Klemmen vermieden und zugleich einem etwaigen Verschleiß entgegengewirkt.
An die axiale Ringfläche 36 der Schalthülse 24 schließt sich innen eine zylindrische Innenfläche 41 an, deren Durchmesser etwa demjenigen der äußeren Umfangsfläche 27 des Futterkörpers 11 entspricht. Am gegenüberliegenden Ende sitzt die Schalthülse 24 mit einer zylindrischen Innenfläche 42 auf einem entsprechend bemessenen Stufen­ absatz 43 des Futterkörpers 11 auf. Auf diese Weise ist die Schalthülse 24 radial zentriert und axial ge­ führt und verschiebbar. Gegen Herabrutschen, gegensinnig zum Pfeil 16, ist die Schalthülse 24 durch einen Sicherungsring 44, der in einer Nut des Futterkörpers 11 sitzt, gesichert. Der zwischen der Schalthülse 24 und dem Äußeren des Futterkörpers 11 vorhandene Zwischen­ raum ist an beiden axialen Endbereichen der Schalt­ hülse 24 mittels in dieser gehaltener Dichtungsringe 45, 46 abgedichtet, so daß von außen kein Kühlmittel, Schmiermittel od. dgl. Verunreinigungen hineingelangen können.
Für die drehmomentübertragende Kupplung des Werkzeug­ trägers 15 enthält der Futterkörper 11 mehrere Mitnahme­ körper, die hier aus Kugeln 47, 48 bestehen, die in Fig. 1 und 2 eingezeichnet sind. Beim gezeigten Aus­ führungsbeispiel sind insgesamt drei Kugeln vorhanden, die in gleichen Umfangswinkelabständen von je 120° Um­ fangswinkel voneinander angeordnet sind - und nicht von 90°, wie allein der besseren Übersicht wegen in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Die Kugeln 47, 48 sind in axialem Abstand von den Querbolzen 20, 21 in radialen Aufnahmen 49 bzw. 50 z. B. in Form von Bohrungen des Futterkörpers 11 enthalten. Die Aufnahmen 49, 50 sind in Radialrichtung zumindest zur inneren Aufnahme 18 hin soweit offen, daß die Kugeln 47, 48 zumindest mit einem Umfangsteil nach innen in die Aufnahme 18 hinein vorstehen können. Radial nach außen hin brauchen die Aufnahmen 49, 50 nicht zwingend offen zu sein. Beim gezeigten Ausführungs­ beispiel bestehen die Aufnahmen 49, 50 aus einfach her­ zustellenden radialen Bohrungen, die dann auch nach außen offen sind, wobei die Kugeln 47, 48 außen von der zylindrischen Innenfläche 41 der Schalthülse 24 in jeder Axialstellung dieser überdeckt sind, so daß die Kugeln 47, 48 nicht nach außen austreten können. Bei entferntem Werkzeugträger 15 ist ein Herausfallen der Kugeln 47, 48 nach innen z. B. dadurch verhindert, daß die Aufnahmen 49, 50 in Form der radialen Bohrungen sich in Radialrichtung von außen nach innen etwa kegelstumpf­ förmig verjüngen oder am radial inneren Bohrungsrand verstemmt sind.
Den Kugeln 47, 48 sind beim Eingriffskörper 17 des Werkzeugträgers 15 entsprechende Vertiefungen 51 zuge­ ordnet, die in der Außenfläche 19 vorhanden sind. Diese Vertiefungen 51 sind alle gleich ausgebildet. Sie sind etwa einem Ringkranz entsprechend in Umfangs­ richtung aufeinanderfolgend angeordnet, ohne daß größere Zwischenräume dazwischen gebildet sind, wobei allerdings zwischen jeweils benachbarten Vertiefungen 51 Erhöhungen 52 sitzen, die Anlageflanken zur Dreh­ momentübertragung durch die Kugeln 47, 48 tragen. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt zwölf Vertiefungen 51 vorgesehen. Der gesamte Umfangsbereich in Höhe der Kugeln 47, 48 ist also hier mit Vertiefungen 51 ausgerüstet. Dies hat den Vorteil, daß beim Einstecken des Werkzeugträgers 15 mit dem Eingriffskörper 17 in die Aufnahme 18 die Kugeln 47, 48 sehr schnell und je­ weils nur bei geringer relativer Verdrehung zwischen dem Werkzeugträger 15 und dem Futterkörper 11 ihren Platz in jeweils zugeordneten Vertiefungen 51 finden. Die drehmomentübertragende Kupplung wird verschleiß­ arm und sehr schnell herbeigeführt. Die Vertiefungen 51 sind etwa kugelabschnittförmig ausgebildet und gehen in axial verlaufende und in Einsteckrichtung gemäß Pfeil 16 offene Rinnen 53 über, in die beim Einstecken des Werkzeugträgers 15 die Kugeln 47, 48 axial eintreten können.
Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen die Vertiefungen 51 und Erhöhungen 52 da­ zwischen aus in Umfangsrichtung abwechselnden Nuten oder Zähnen und Zahnlücken, wobei mit Vorzug die jeweiligen Kanten gerundet sind, um den Verschleiß gering zu halten.
Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, weist der Eingriffs­ körper 17 am in Einsteckrichtung vorderen Ende eine äußere, sich in Einsteckrichtung gemäß Pfeil 16 etwa kegelstumpfförmig verjüngende Kopffläche 54 auf, die hier zugleich die vordere kegelstumpfförmige Außen­ fläche 19 des Eingriffskörpers 17 bildet, die beim Einstecken am zugeordneten Bereich der kegelstumpf­ förmigen Innenfläche 18 der Aufnahme 14 mit axial und radial spielfreier Aufnahme des Eingriffskörpers 17 zur Anlage kommt. Die Kopffläche 54 hat außer diesem noch einen zweiten Nutzen. Beim Einstecken des Eingriffs­ körpers 17 läuft die Kopffläche 54 gegen den mittleren Abschnitt 34, 35 des Querbolzens 20 bzw. 21 von innen auf, wobei durch die Kegelstumpfform eine radiale Kraft­ komponente erzeugt ist, die eine Radialverschiebung der Querbolzen 20, 21 bewirkt. Über die Kopffläche 54 werden die Querbolzen 20, 21 also entlang dem schrägen Querschlitz 28 bzw. 29 gegen die Kraft der Feder 37 nach außen geschoben, bis die Querbolzen 20, 21 von der schrägen Umfangsfläche 23 axial überlaufen sind und hinter dieser verriegelnd einschnappen können.
Bedingt durch die kegelförmige Kopffläche 54, durch die Querbolzen 20, 21 und insbesondere den Schrägverlauf der Querschlitze 28, 29 ergibt sich zum selbsttätigen Verriegeln sowie zum gegensinnigen Entriegeln des Werk­ zeugträgers 15 ein extrem kurzer Axialweg. Die Zeiten für Verriegeln bzw. Entriegeln sind dadurch extrem kurz, so daß extrem kurze Werkzeugwechselzeiten erreich­ bar sind. Die in die Vertiefungen 51 eingreifenden Kugeln 47, 48 gewährleisten eine sichere und zugleich verschleißfreie Drehmomentübertragung, wobei beim Verriegeln bzw. Entriegeln der Eingriff der Kugeln 47, 48 in zugeordnete Vertiefungen 51 schnell, störungsfrei und ebenfalls zumindest verschleißarm geschieht. Beim Einstecken des Werkzeug­ trägers 15 in den Futterkörper 11 erfolgt die Verriegelung selbsttätig, ohne daß es zusätzlicher Einrichtungen, Schritte, Handhabungen od. dgl. bedarf. Durch die Kegelstumpfform der Innenfläche 18 der Aufnahme 14 einerseits und der Außenfläche 19 des Eingriffskörpers 17 andererseits ist eine reproduzierbare Verriegelungs­ stellung mit sowohl axial als auch radial spielfreiem Sitz gewährleistet. Durch den Steilkegel ist eine schnelle und leichte Kuppelbarkeit erzielt. Von Vorteil ist ferner eine damit gewährleistete hohe Rundlauf­ genauigkeit, so daß das Schnellwechselfutter 10 dadurch für die heute geforderten hohen Drehzahlen beim be­ stimmungsgemäßen Gebrauch geeignet ist. Das Schnell­ wechselfutter 10 baut axial äußerst klein und kompakt, ebenso radial. Es eignet sich mit besonderem Vorteil für einen automatischen Werkzeugwechsel mittels Roboter, Handhabungsautomaten od. dgl., wobei bei diesem Wechsel der komplette Werkzeugträger 15 mit Spannzange 26 und darin gespanntem Werkzeug gewechselt wird. Ebensogut ist ein Wechsel per Hand möglich.
Die Schalthülse 24 trägt außen einen Ringflansch 55 mit etwa trapezförmiger Umfangsnut 56 darin, in die bedarfs­ weise ein Greifer 57 eines nicht weiter gezeigten Werkzeugwechslers eingreifen kann. Form und Größe der Umfangsnut 56 entsprechen festen Vorgaben für ent­ sprechende Abmessungen des Greifers 57, so daß das Schnellwechselfutter 10 damit an die übliche Größe und Form solcher Greifer 57 angepaßt ist. Diese weisen z. B. zwei Greifbacken auf, von denen in Fig. 5 und 6 nur ein Greifbacken 58 zu sehen ist. Zum Greifen werden beide Greifbacken z. B. parallel zueinander unter Verengung des Zwischenraumes dazwischen aufeinanderzu bewegt. Zum Freigeben erfolgt eine gegensinnige Bewegung.
Statt der Umfangsnut 56 oder auch zusätzlich dazu, wie gezeigt, ist der Ringflansch 55 am in Fig. 1 unteren Stirnende, das dem Futterkörper 11 abgewandt ist, mit einer Schrägfläche 59 versehen, die zum automatischen Entriegeln mittels des Greifers 57 mit diesem zusammen­ wirkt. Beim Schließen der Greifbacken 58 in be­ schriebener Weise gelangt eine zugewandte Schrägfläche am Greifbacken 58 in Anlage mit der Schrägfläche 59, wobei ein weiteres Schließen der Greifbacken 58 bedingt durch die Schrägfläche am Greifbacken 58 eine Axial­ verschiebung der Schalthülse 24 in Richtung zum Futter­ körper 11, also in Einsteckrichtung 16, gegen die Wirkung der Feder 37 zur Folge hat. Dies veranschaulicht Fig. 5.
Der Werkzeugträger 15 weist in Axialabstand von seinem Eingriffskörper 17 einen Ringflansch 60 mit etwa trapezförmiger Umfangsnut 61 darin auf, die so wie die Umfangsnut 56 im Ringflansch 55 der Schalthülse 24 be­ schaffen ist, so daß auch in diese Umfangsnut 61 ein Greifer 57 eines Werkzeugwechslers in gleicher Weise eingreifen kann. Der Ringflansch 60 ist axial unver­ schieblich jedoch in Umfangsrichtung drehbar auf dem Werkzeugträger 15 gehalten. Dies kann mittels eines Lagers dazwischen erfolgen. Beim gezeigten Ausführungs­ beispiel weist der Werkzeugträger 15 hierzu auf seiner äußeren Umfangsfläche 62 eine Ringnut 63 auf. Der Ring­ flansch 60 enthält in seiner auf der Umfangsfläche 62 aufsitzenden inneren Umfangsfläche 64 eine entsprechende Ringnut 65. Dazwischen sitzt ein an irgendeiner Umfangs­ stelle offener, also nicht ringsum geschlossener, radial nach außen ausfedernder Haltering 66, der zu­ gleich in die Ringnut 63 und in die Ringnut 65 eingreift und eine Axialsicherung mit gleichzeitiger Umfangs­ lagerung für den Ringflansch 60 bildet. Bei dem in Fig. 1 rechts der Mittellinie gezeigten Ausführungsbeispiel des Sitzes des Ringflansches 60 werden die beim Ein­ stecken des Werkzeugträgers 15 in Pfeilrichtung 16 vom Ringflansch 60 auf den Werkzeugträger 15 in dieser Richtung zu übertragenden Axialkräfte von einer Axial­ schulter 67 des Werkzeugträgers 15 aufgenommen, an der der Ringflansch 60 in diesem Bereich axial anliegt, so daß der Haltering 66 diese axialen Kräfte in Pfeil­ richtung 16 nicht übertragen muß. Das in Fig. 1 links der Mittellinie gezeigte andere Ausführungsbeispiel für die Halterung des Ringflansches 60 ist für dem­ gegenüber größere eingesetzte Spannzangen bestimmt. Hier befindet sich eine Axialschulter 68 am anderen axialen Ende des Werkzeugträgers 15, die beim Entriegeln und axialen Herausziehen des Werkzeugträgers 15 die Axial­ kräfte, die auf den Ringflansch 60 wirken, auf den Werkzeugträger 15 überträgt.
Das Schnellwechselfutter 10 ist mit einer inneren, zentralen Kühlmittelzuführung versehen, die bis hin zur Aufnahme 25 und dortigen Spannzange 26 führt und in bekannter Weise in dortige Kühlmittelkanäle überleitet, die zum eingespannten Werkzeug führen. Hierzu ist der Werkzeugträger 15 mit einem koaxialen, axial durch­ gehenden und beidendig offenen Zentralkanal 69 versehen, der am in Einsteckrichtung vorn liegenden freien Ende des Eingriffskörpers 17 in einen etwas abgesetzten Bohrungsabschnitt 70 mit darin gehaltenem Dichtungsring 71 übergeht.
In zugeordneter Weise enthält der Futterkörper 11 am der Einstecköffnung fernen und dem Befestigungsflansch 12 nahen Ende, z. B. im Bereich des dortigen Bodens 72, einen koaxialen, zentralen Kühlmittelkanal 73, an dem der Werkzeugträger 15 beim Einstecken selbsttätig mit seinem Zentralkanal 69 anschließbar ist. Der Kühlkanal 73 weist ein darin eingeschraubtes Rohr 74 auf, das mit seinem freien Ende gegensinnig zur Einsteckrichtung in die Aufnahme 14 hinein vorsteht. Der Bohrungsab­ schnitt 70 entspricht im Durchmesser zumindest im wesentlichen dem Außendurchmesser des Rohres 74, das soweit in die Aufnahme 14 hinein vorsteht, daß beim Einstecken des Werkzeugträgers 15 das zuwandte Ende des Rohres 74 selbsttätig im Bohrungsabschnitt 70 und dort, wo sich der Dichtungsring 71 befindet, unter Herstellung einer flüssigkeitsdichten Verbindung aufgenommen wird.
Soll der Werkzeugträger 15 (Fig. 1) entkuppelt, aus dem Futterkörper 11 entfernt und gegen einen anderen ausge­ tauscht werden, der in den Futterkörper 11 eingesteckt wird, und dies im automatischen Wechsel, wird wie folgt vorgegangen. Die Greifbacken 58 des Greifers 57 eines Roboters, Handhabungsautomaten od. dgl. werden in der Position gemäß Fig. 5 aufeinanderzu bewegt. Durch Anlage an der Schrägfläche 59 der Schalthülse 54 und den Schrägverlauf mit dadurch gegebener Axialkomponente wirkt auf die Schalthülse 24 eine Axialkraft in Richtung auf den Futterkörper 11, also in Pfeilrichtung 16. Dadurch wird die Schalthülse 24 axial verschoben. Da die überstehenden Enden 30 bis 33 der Querbolzen 20, 21 an der Ringfläche 36 der Schalthülse 24 anliegen, hat deren Axialverschiebung zur Folge, daß die Querbolzen 20, 21 gegen die Wirkung der Feder 37 dadurch axial beauf­ schlagt sind. Aufgrund des Schrägverlaufs der Quer­ schlitze 28, 29, die die Bewegung der Querbolzen 20, 21 steuern, werden diese schräg nach außen bewegt, mit radialer und überlagerter axialer Bewegungskomponente. Die mittleren Abschnitte 34, 35 der Querbolzen 20 bzw. 21 gelangen dabei außer Eingriff mit der Ringnut 22, ins­ besondere der schrägen Umfangsfläche 23, des Eingriffs­ körpers 17 und geben diesen axial frei. Der Werkzeug­ träger 15 kann somit axial gegensinnig zur Einsteck­ richtung gemäß Pfeil 16 herausgezogen werden, was eben­ falls mittels eines Greifers eines Werkzeugwechslers zeitlich überlagert oder anschließend erfolgen kann. Sobald die axiale Entkupplungskraft von der Schalthülse 24 abfällt, wird diese über die Feder 37, den Ring 39, der auf die überstehenden Enden 30 bis 33 der Querbolzen 20, 21 drückt, und über die Enden 30 bis 33, die an der Ringfläche 36 axial aufliegen, wieder in die Ausgangs­ stellung zurückgeschoben mit gleichzeitiger Verschiebung der Querbolzen 20, 21 längs der schrägen Querschlitze 28, 29 in die in Fig. 2 und 3 gezeigte Position, in der die Querbolzen 20, 21 zur Aufnahme eines Eingriffs­ körpers eines neuen Werkzeugträgers 15 bereit sind. Die Endstellung wird dadurch hergestellt, daß die Enden 30 bis 33 der Querbolzen 20, 21 am Grund des Quer­ schlitzes 28, 29 anliegen oder vor Erreichen dieser An­ lagestellung die Schalthülse 24 bereits am Sicherungs­ ring 44 anschlägt. Der Werkzeugträger 15 wird bei diesem Wechsel axial aus dem Futterkörper 11 herausgezogen, während die Schalthülse 24 sich noch in der nicht zurück­ gestellten Entkupplungsstellung befindet. Eine Ver­ lagerung der Kugeln 47, 48 beim Entkuppeln und Heraus­ ziehen ist nicht erforderlich, da die Vertiefungen 51 aufgrund der Rinnen 53 auf der in Einsteckrichtung weisenden Axialseite offen sind.
Soll beim Zustand gemäß Fig. 2 und 3 ein neuer Werkzeug­ träger eingesteckt und verriegelt werden, kann dieser ebenfalls mittels eines Greifers 57, dessen Greifbacken 58 in die Umfangsnut 61 eingreifen, herangeführt und axial in Pfeilrichtung 16 in die Aufnahme 14 eingeführt werden. Bei dieser Einsteckbewegung in Pfeilrichtung 16 erfolgt zugleich die Verriegelung automatisch. Die Kopf­ fläche 54 drückt den mittleren Abschnitt 34, 35 und damit die Querbolzen 20, 21 soweit nach außen mit überlagerter Axialbewegung aufgrund des Schrägverlaufs der Querschlitze 28, 29, bis der Sitz hergestellt ist und die Querbolzen 20, 21 unter der Wirkung der sich entspannenden Feder 37 in die Verriegelungsstellung zurück- und hinter der Umfangsfläche 23 einschnappen. Die Kugeln 47, 48 laufen über die Rinnen 53 in die Vertiefungen 51 ein. Sollte eine andere Relativdrehlage vorhanden sein, so daß eine oder mehrere der Kugeln 47, 48 axial im Bereich der Erhöhungen 52 stehen, finden die Kugeln 47, 48 selbsttätig über die benachbarte Rinne 53 ihren Weg in die benachbarte Vertiefung 51 mit einher­ gehender geringfügiger Drehung des Werkzeugträgers 15 relativ zum Ringflansch 60. Diese selbsttätige Ein­ kupplung mit Relativdrehung wird durch die drehbare Lagerung des Ringflansches 60 auf dem Werkzeugträger 15 erreicht. Gleichzeitig beim Einstecken nimmt der Bohrungsabschnitt 70 das freie Ende des Rohres 74 auf, so daß dadurch selbsttätig der Zentralkanal 69 des Werk­ zeugträgers 15 an den Kühlmittelkanal 73 des Futter­ körpers 11 für die innere Kühlmittelführung angeschlossen ist.
Durch den Schrägverlauf der Querschlitze 28, 29 können beim Entriegeln und Verriegeln die Querbolzen 20, 21 schnell ausweichen. Dank der Axialkomponente bei dieser Bewegung baut das Schnellwechselfutter radial klein und kompakt. Außerdem ist das Schnellwechselfutter auch in Axialrichtung sehr klein und kurz. Dank dieser kurzen Abmessung ermöglicht es maschinenseitig hohe Drehzahlen, geringere Spindelbelastungen der Maschine und größere Genauigkeiten bei der Bearbeitung. Zum Entkuppeln und Kuppeln ist aufgrund der Querbolzen 20, 21 nur ein extrem kurzer Weg nötig, und demgemäß hinsichtlich der Schalthülse 24 nur ein sehr kurzer axialer Verschiebeweg, der das Schnellwechselfutter 10 besonders für den auto­ matischen Werkzeugwechsel mittels Roboter od. dgl. ge­ eignet macht. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß mit kurzen Werkzeugen, z. B. Bohrern, und dabei ohne Bohr­ buchse gearbeitet werden kann.

Claims (30)

1. Schnellwechselfutter für Werkzeuge, z. B. Bohrer, Fräser od. dgl., insbesondere für einen automatischen Werkzeug­ wechsel, mit einem rotationssymmetrischen Futterkörper (11) mit zentraler innerer Aufnahme (14), in der ein koaxialer Werkzeugträger (15) mit einem in die Aufnahme (14) ein­ greifenden Eingriffskörper (17) aufnehmbar ist, der im Futterkörper (11) mittels darin radial verschieblich ge­ haltener Verriegelungselemente axial verriegelbar bzw. ent­ riegelbar ist, die in der verriegelten Stellung an einer schrägen Umfangsfläche (23) des Eingriffskörpers (17) an­ liegen und von einer außen auf dem Futterkörper (11) sitzenden und verschiebbar geführten Schalthülse (24) beaufschlagbar sind, und der in seiner verriegelten Stellung in Drehrichtung drehmomentübertragend mit dem Futterkörper (11) gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Verriegelungselemente zumindest zwei Querbolzen (20, 21) vor­ gesehen sind, die innerhalb einer gemeinsamen Diametralebene in Abstand voneinander angeordnet sind und jeweils - einer Sekante folgend - innerhalb eines schrägen, nach innen zur Auf­ nahme (14) und nach außen hin offenen Querschlitzes (28, 29) des Futterkörpers (11) derart gehalten sind, daß jeweils die Enden (30-33) beidseitig aus dem Querschlitz (28, 29) heraus­ ragen und über die äußere Umfangsfläche (27) des Futter­ körpers (11) überstehen und ein mittlerer Abschnitt (34, 35) in der verriegelten Stellung, in der dieser an der schrägen Umfangsfläche (23) des Eingriffs­ körpers (17) angreift, sowie in der zur Aufnahme des Eingriffskörpers (17) bereiten Stellung durch den Querschlitz (28, 29) hindurch radial nach innen und in die Aufnahme (14) hinein vorsteht, und daß die überstehenden Enden (30-33) der Querbolzen (20, 21) auf einer Axialseite mittels Federkraft (37) derart beaufschlagt sind, daß die Querbolzen (20, 21) entlang dem schrägen Querschlitz (28, 29) radial nach innen gezwungen sind, und auf der anderen Axialseite von einer benachbarten axialen Ringfläche (36) der Schalthülse (24) zum Entriegeln gegensinnig aus dem schrägen Querschlitz (28, 29) heraus entgegen der axialen Federkraft verschiebbar sind.
2. Schnellwechselfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Querbolzen (20, 21) einander gegenüberliegen und zueinander etwa parallel verlaufen.
3. Schnellwechselfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei schrägen Querschlitze (28, 29) in Schrägebenen verlaufen, die entgegen der Einsteck­ richtung (Pfeil 16) des Eingriffskörpers (17) etwa keilförmig zulaufen.
4. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den überstehenden Enden (30-33) der Quer­ bolzen (20, 21) ein Ring (39) aufliegt, der mit der axialen Federkraft beaufschlagt ist.
5. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine den Futterkörper (11) umgebende, mit einem Ende axial daran abgestützte Feder (37), insbesondere zylindrische Schraubenfeder, deren anderes Ende an den über­ stehenden Enden (30-33) der Querbolzen (20, 21), insbesondere mittels des darauf aufliegenden Ringes (39), abgestützt ist.
6. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthülse (24) im Axialbereich der Querbolzen (20, 21), insbesondere axial an ihre axiale Ringfläche (36) anschließend, eine innere Ringausnehmung (40) aufweist, deren Innendurchmesser derart groß gewählt ist, daß die Querbolzen (20, 21) Platz zur Verschiebung aus dem Querschlitz (28, 29) radial nach außen haben und mit ihren Enden (30-33) im nach außen herausge­ schobenen Zustand gegen völliges Austreten aus dem Querschlitz (28, 29) gesichert sind.
7. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangsfläche (27) des Futterkörpers (11) zylindrisch ist und die Schalthülse (24) zumindest an beiden axialen Enden eine zylindrische Innenfläche (41, 42) aufweist, mit der die Schalthülse (24) auf der Außenfläche (27, 43) des Futterkörpers (11) axial verschiebbar gehalten und geführt ist.
8. Schnellwechselfutter nach Anspruch 6 oder 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Futterkörper (11) und der Schalthülse (24) gebildete Zwischenraum an beiden axialen End­ bereichen der Schalthülse (24) mittels in dieser gehaltener Dichtungsringe (45, 46) abgedichtet ist.
9. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthülse (24) einen Ringflansch (55) mit etwa trapezförmiger Umfangsnut (56) darin aufweist, in die ein Greifer (57) eines Werkzeugwechslers eingreifen kann, und/oder vorzugsweise, daß der Ring­ flansch (55) am dem Futterkörper (11) abgewandten Stirnende eine Schrägfläche (59) als Angriffsfläche für den Greifer (57) trägt.
10. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Futterkörper (11) in vorzugsweise gleichen Umfangswinkelabständen voneinander angeordnete Mitnahmekörper (47, 48), insbesondere Kugeln, zur drehmomentübertragenden Kupplung des Eingriffs­ körpers (17) aufweist.
11. Schnellwechselfutter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahme­ körper (47, 48), insbesondere Kugeln, in axialem Abstand von den Querbolzen (20, 21) angeordnet sind.
12. Schnellwechselfutter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmekörper (47, 48), insbesondere Kugeln, in radialen Aufnahmen (49, 50), insbesondere Bohrungen, enthalten sind, die in Radialrichtung zumindest zur inneren Aufnahme (14) hin derart offen sind, daß die Mitnahmekörper (47, 48), insbesondere Kugeln, zumindest mit einem Umfangsteil nach innen hinein vorstehen können.
13. Schnellwechselfutter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Auf­ nahmen (49, 50), insbesondere Bohrungen, zur äußeren Umfangsfläche (27) des Futterkörpers (11) hin offen sind und daß die an einem Ende der Schalthülse (24) vorgesehene zylindrische Innenfläche (41) in jeder Axialstellung der Schalthülse (24) die Mit­ nahmekörper (47, 48), insbesondere Kugeln, außen überdeckt.
14. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffskörper (17) auf seiner Außenfläche (19), die im eingesteckten Zustand innerhalb des Futter­ körpers (11) lagert, Vertiefungen (51) zur Aufnahme der Mitnahmekörper (47, 48), insbesondere Kugeln, aufweist, die axial in Einsteckrichtung (Pfeil 16) und radial nach außen hin offen sind.
15. Schnellwechselfutter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung des Eingriffskörpers (17) Vertiefungen (51) und Er­ höhungen (52) dazwischen einander abwechseln, die in vorzugsweise gleichen Umfangswinkelabständen auf­ einanderfolgen, vorzugsweise ohne Zwischenräume dazwischen.
16. Schnellwechselfutter nach Anspruch 14 oder 15, da­ durch gekennzeichnet, daß der Eingriffskörper (17) einen Ringkranz mit Vertiefungen (51) aufweist.
17. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (51) etwa kugelabschnittförmig ausgebildet sind und in axial verlaufende und offene Rinnen (53) übergehen.
18. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen und Erhöhungen dazwischen durch einander in Umfangsrichtung abwechselnde Nuten oder Zähne und Zahnlücken, vorzugsweise jeweils mit gerundeten Kanten, gebildet sind.
19. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (18) der Aufnahme (14) des Futter­ körpers (11) und die Außenfläche (19) des Eingriffs­ körpers (17) zumindest auf einem Axialbereich oder auf zwei axial in Abstand voneinander befindlichen Axialbereichen sich jeweils in Einsteckrichtung (Pfeil 16) des Eingriffskörpers (17) etwa kegel­ stumpfförmig verjüngen.
20. Schnellwechselfutter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelstumpf­ förmige Innenfläche (18) der Aufnahme (14) und Außenfläche (19) des Eingriffskörpers (17) einen Steilkegel aufweist, wobei der Kegelwinkel unterhalb der Selbsthemmung liegt.
21. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffskörper (17) eine im Querschnitt etwa trapezförmige äußere Ringnut (22) aufweist, deren eine Nutflanke die schräge Umfangsfläche (23) bildet, hinter der beim Einstecken des Eingriffs­ körpers (17) in die Aufnahme (14) die Querbolzen (20, 21) mit ihrem mittleren Abschnitt (34, 35) ein­ schnappen.
22. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das in Einsteckrichtung (Pfeil 16) vordere Ende des Eingriffskörpers (17) eine äußere, sich in Einsteckrichtung etwa kegelstumpfförmig ver­ jüngende Kopffläche (54) aufweist, die beim Ein­ stecken gegen den mittleren Abschnitt (34, 35) der Querbolzen (20, 21) von innen her aufläuft und diese entlang dem schrägen Querschlitz (28, 29) gegen die Federkraft (37) nach außen schiebt, bis die Quer­ bolzen (20, 21) nach Überlaufen dieser hinter der schrägen Umfangsfläche (23) des Eingriffskörpers (17) verriegelnd einschnappen.
23. Schnellwechselfutter nach Anspruch 19 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopffläche (54) zugleich diejenige vordere Kegel­ stumpffläche (19) des Eingriffskörpers (17) bildet, die beim Einstecken an einem kegelstumpfförmigen Abschnitt der Innenfläche (18) der Aufnahme (14) mit axial und radial spielfreier Aufnahme des Eingriffskörpers (17) zur Anlage kommt.
24. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (15) einen koaxialen, axial durchgehenden und offenen Zentralkanal (69) zur inneren Kühlmittelleitung enthält.
25. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Futterkörper (11) am der Einstecköffnung fernen Ende, z. B. im Bereich eines Bodens (72), einen koaxialen zentralen Kühlmittelkanal (73) enthält, an den der Werkzeugträger (15) beim Einstecken selbsttätig mit seinem Zentralkanal (69) anschließbar ist.
26. Schnellwechselfutter nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelkanal (73) ein in einer Axialbohrung ange­ ordnetes Rohr (74) aufweist, das mit seinem freien Ende frei in die Aufnahme (14) hinein vorsteht, und daß der Zentralkanal (69) im Werkzeugträger (15) am dem Rohr (74) zugewandten Ende einen dem Außen­ durchmesser des Rohres (74) zumindest im wesentlichen entsprechenden Bohrungsabschnitt (70), vorzugsweise mit darin gehaltenem Dichtungsring (71), aufweist, der das Rohrende beim Einstecken aufnimmt.
27. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (15) in Axialabstand vom einsteck­ baren Eingriffskörper (17) einen Ringflansch (60) mit etwa trapezförmiger Umfangsnut (61) darin auf­ weist, in die ein Greifer (57) eines Werkzeug­ wechslers eingreifen kann.
28. Schnellwechselfutter nach Anspruch 9 oder 27, da­ durch gekennzeichnet, daß der Ringflansch (55) der Schalthülse (24) und/oder der Ringflansch (60) des Werkzeugträgers (15) daran axial unverschieblich, jedoch in Umfangsrichtung relativ dazu drehbar gehalten ist.
29. Schnellwechselfutter nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (15) und/oder die Schalthülse (24) auf der äußeren Umfangsfläche (62) eine Ringnut (63) aufweist, in der ein radial ausfedernder, nicht geschlossener Haltering (66) sitzt, der zugleich in eine in der inneren Umfangsfläche (64) des Ringflansches (60) enthaltene Ringnut (65) eingreift und eine Axial­ sicherung mit gleichzeitiger Umfangslagerung für den Ringflansch (60) bildet.
30. Schnellwechselfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrägwinkel der schrägen Umfangsfläche (23) des Ein­ griffskörpers (17) kleiner als derjenige der schrägen Querschlitze (28, 29) gewählt ist und dadurch die daran anliegenden Querbolzen (20, 21) in der verrie­ gelten Stellung eine axiale, in Einsteckrichtung wirkende Kraft ausüben.
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